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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE MEDICINA

BIOQUÍMICA MÉDICA I

Dr. Ordorica Vargas Juan Guillermo

“Rio!imas"

GRU#O $CM%

Ram&re! V'!(ue! Daniela

M)*ico D.+ a s'ado %, de ma-o del $%/

RIBOZIMAS

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¿Qué son? , ¿Para qué sirvn?

Muc0as de las mol)culas de R1A 2an2o en ac2erias como en c)lulaseucarion2es son 3rocesadas des3u)s de su s&n2esis. 4os e5en2os molecularesm's in2eresan2es en el me2aolismo del R1A ocurren duran2e es2e3rocesamien2o 3os26sin2)2ico. Muc0as de las en!imas (ue ca2ali!an es2asreacciones consis2en en R1A en lugar de una 3ro2e&na.7l descurimien2o de es2os R1A ca2al&2icos o ri!o"i#as 0a con2riuido a unare5oluci8n sore el conce32o - la 9unci8n del R1A - su relaci8n con los or&genesde la 5ida.Una mol)cula reci)n sin2e2i!ada de R1A se denomina 2ranscri2o 3rimario: en lasc)lulas eucarion2es es2e 2ranscri2o 3rimario con2iene secuencias (ue codi;can3ara un gen: 3ero es2as secuencias no siem3re son con2in<as.7*is2en segmen2os no codi;can2es en el R1A (ue se in2er3onen en2re lasecuencia 3ara un gen los cuales son llamados in$rons - los segmen2os (uecodi;can 3ara el gen son denominados %ons&

Duran2e el 3roceso llamado s'(i)in* los in2rones son remo5idos del 2ranscri2o3rimario - los e*ones son unidos 3ara 9ormar una secuencia con2inua (uecodi;ca 3ara un 3oli3)32ido 9uncional.

¿Quién (as +s)u!ri?

7n los a=os oc0en2a: >0omas Cec0 - ?idne- Al2man descriieron 3or 3rimera5e!: de manera inde3endien2e: la e*is2encia de mol)culas de AR1 conca3acidad ca2al&2ica: lo (ue ec08 3or 2ierra el dogma de (ue 2odas las en!imaseran 3ro2e&nas.

#or un lado: en la Uni5ersidad de Colorado: >0omas Cec0 - sus colegasoser5aron: mien2ras es2udiaan el 3rocesamien2o del AR1 en el 3ro2o!oociliado  Tetrahymena  thermophila: (ue el cor2e - em3alme de un in2r8n del3recursor del 'cido rionucleico rios8mico  @3re6AR1r era au2oca2al&2ico: esdecir: el AR1 se escind&a 3or s& mismo: sin in2er5enci8n de un ca2ali!ador3ro2eico.

7n la misma )3oca: en la Uni5ersidad de ale: ?idne- Al2man - suscolaoradores es2udiaan las 3ro3iedades de la rionucleasa #: una en!ima(ue se encuen2ra en 2odos los organismos - es res3onsale de la maduraci8n

del AR1 de 2rans9erencia @AR12.

 7s2a en!ima: (ue escinde los 3recursores delos AR12 - liera los AR12 maduros: es2' 9ormada 3or una suunidad 3ro2eica -una cadena de AR1. Al2man - sus colegas oser5aron (ue al se3arar es2oscom3onen2es: la suunidad de AR1 3od&a ca2ali!ar la 0idr8lisis del AR123recursor en ausencia de la suunidad 3ro2eica.

7n %EFE: Al2man - Cec0 9ueron galardonados con el #remio 1oel de Qu&mica3or el descurimien2o de las 3ro3iedades ca2al&2icas del AR1.

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Ti'os + ri!o"i#as

4as rio!imas aumen2an sus2ancialmen2e la 5elocidad de reacci8n. As& lascons2an2es cin)2icas son com3arales a las de en!imas 3ro2eicas. #ueden usarco9ac2ores como imida!ol - 3resen2ar regulaci8n alos2)rica. ?u es2ruc2uramolecular a semean!a de los ca2ali!adores 3ro2eicos 3resen2a 3liegues dandoorigen a es2ruc2uras 2ridimensionales (ue 9orman si2ios ac2i5os como0endiduras 3ro9undas: 3ro2egidas: e inaccesiles a sol5en2es. Median2e es2aes2ruc2ura 2erciaria se 9acili2a la ca2'lisis orien2ando los sus2ra2os al si2ioca2al&2ico.7*is2en cua2ro clases de in2rones. 7n los 3rimeros dos gru3os di;eren susmecanismos de s3licing 3ero com3ar2en una carac2er&s2ica sor3renden2eH )s2osson in2rones como sel96s3licing: es decir (ue son in2rones au2o6eliminales del

2ranscri2o 3rimario - (ue ninguna 3ro2e&na se encuen2ra im3licada en el3roceso. 1inguna de es2as clases re(uiere un co9ac2or de al2a energ&a @A># 3oreem3lo 3ara reali!ar el 3roceso. 7l $6O del R1A ac2<a como nucle8;loca2al&2ico 2an2o 3ara el au2o63rocesamien2o de in2rones como 3ara el3rocesamien2o ca2ali!ado 3or es3liceosomas.4a ma-or&a de los in2rones no son au2o6ca2al&2icos - es2os 2i3os no es2'ndesignados con un n<mero de gru3oH )s2os inclu-en a(uellos in2ronesencon2rados en 2ranscri2os 3rimarios de R1Am: los cuales son llamadosin2rones es3liceosomales: -a (ue su eliminaci8n es ca2ali!ada 3or un grancom3leo 3ro2eico llamado es3liceosoma. Den2ro el es3liceosoma los in2ronese*3erimen2an su eliminaci8n median2e el mismo mecanismo (ue los in2ronesdel gru3o II. 7s2e es3liceosoma es2' 9ormado 3or com3leos R1A63ro2eicos

es3eciali!ados: 3e(ue=as rionucleo3ro2e&nas nucleares @snR1#s 3or sus siglasen ingl)s: com<nmen2e 3ronunciados como “snur3s".Cada snR1# con2iene una clase de R1A eucarion2e de % a $ nucle82idos delargo conocidos como “small R1As".

Ri!o"i#as na$ura(s 

Grupo I intrón: Remue5en in2rones median2e dos 2ranses2eri;caciones3roduciendo uniones K6/- un K6O. 7l mecanismo de acci8n in5olucra el si2iode uni8n al nucle82ido: a2a(ue nucleo9&lico @K6O de una guanosina e*8gena -ca2'lisis mediada 3or me2ales. ?e encon2raron en los n<cleos de 3ro2o!oos:

mi2ocondrias de 0ongos: cloro3las2os de algas: ac2erias - sus 9agos.

Grupo II intrón: #roducen la au2o6eliminaci8n de in2rones 5&a dos2ranses2eri;caciones: 3roduciendo una uni8n inicial $6/ - un K6O. 7lmecanismo in5olucra a2a(ue nucleo9&lico 3or un $ O de una adenosinaes3ecial den2ro del in2ron (ue 3roduce un camio en la es2ruc2ura del R1A@9ormaci8n de un la!o. ?e cree (ue los iones MgLL es2'n den2ro del in2r8n3ar2i3ando de la ca2'lisis. 7s2a clase se encon2r8 en ac2erias - genes de

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organelas de le5aduras de c)lulas eucario2as.

Ribonucleasa (Rnasa) P: Ca2ali!a la 0idr8lisis si2io6es3ec&;ca de 3recursores deR1A inclu-endo 2R1A: R1A/? - la 3ar2&cula de reconocimien2o de R1A @?R#.7s2os sus2ra2os com3ar2en 3roalemen2e carac2er&s2icas es2ruc2urales (ue

3ermi2en el reconocimien2o e3ec&;co 3or Rnasa# 3osicionando los 9os9a2osreac2i5os en el si2io de uni8n 3ara el a2a(ue nucleo9&lico 3or una mol)cula deagua. Ac2<a como una endorionucleasa 0idrol&2ica (ue cli5a el e*2remo /deR1A 3ara 3roducir /69os9a2o - K6O. Rnasa# es un com3leo R1A63ro2e&na cu-aac2i5idad ca2al&2ica en ac2erias reside en el com3onen2e R1A: en 0umanos noes ac2i5a sin el com3onen2e 3ro2eico. 7s un 5erdadero ca2ali!ador en el sen2ido(ue cada rio!ima ca2ali!a el cli5ae de m<l2i3les sus2ra2os. >iene K a nucle82idos de largo: 9orma dos dominios uno de los cuales 2iene el si2io dereconocimien2o del sus2ra2o - el o2ro el si2io ac2i5o.

Cabeza de martillo (hammerhead): 7s la rio!ima m's 3e(ue=a: consis2e en unR1A de nucle82idos (ue se au2o escinde: con2iene un mo2i5o al2amen2econser5ado (ue 0a sido encon2rado en 5arios 5iroides - 5irus sa2)li2es de R1A(ue se au2ore3lican a 2ra5)s de un mecanismo de c&rculo rodan2e. ?ues2ruc2ura in5olucra 2res ramas cor2as I: II: - III : 2iene una con9ormaci8n en N:las ramas es2'n conec2adas en una secuencia al2amen2e conser5ada: donde seencuen2ran los nucle82idos esenciales 3ara la ca2'lisis. 4a rama I con2iene elresiduo ci2osina % (ue con2iene la uni8n (ue se cli5a. Ca2ali!a el cli5ae si2ioes3ec&;co de sus 3ro3ias uniones 9os9odies2er 3or un a2a(ue nucleo9&lico del $6O al 9os9a2o a ser escindido. ?e cree (ue 0a- iones di5alen2es (ue 3ar2ici3anen el man2enimien2o de la es2ruc2ura.

Espleciosoma: 7l n<cleo de eucario2as con2iene numerosas co3ias de 5ariosR1A de , a $/ nucle82idos de longi2ud denominados 3e(ue=os R1Anucleares @snR1A: los cuales 9orman com3leos con 3ro2e&nas o searionucleo3ro2e&nas @R1#. 4os snR1# U%....U, son miemros de una su9amiliade snR1A rica en uracilo (ue in2er5ienen en el 3rocesamien2o del 3re6mR1A.4os snR1# U%: U$: U/ - U6U, se ensamlan en los si2ios de cor2e - em3alme9ormando un gran com3leo o Ps3liceosomeP. 4os U$ - U, 3roducen el cor2e desus2ra2os de R1A 5ia 2ranses2eri;caci8n. ?e ensamlan con 3re6mR1A -escinden los in2rones @no es au2ocli5ae. 7l 3roduc2o de la reacci8n es un 9os9o62ries2er a di9erencia de los o2enidos con o2ros Ps3liceosomesP.

Ri!o"i#as sin$é$i)as 

4os cien2&;cos 0an sin2e2i!ado rio!imas in 5i2ro: 3ar2en de secuencias de R1Aseleccionadas al a!ar: luego se3aran a las mol)culas en ase a su 0ailidad3ara reali!ar 9unciones io(u&micas @uni8n a ligandos: ca2'lisis: el ma2erialseleccionado es am3li;cado - el ciclo de selecci8n - am3li;caci8n es re3e2ido0as2a (ue las secuencias ac2i5as dominan el conun2o. #or <l2imo se 3uedenin2roducir mu2aciones 3ara am3liar la di5ersidad de secuencias: incor3orandode es2a manera las carac2er&s2icas m's rele5an2es de la e5oluci8n. Median2ees2a 2)cnica lograron sin2e2i!ar ca2ali!adores de R1A m's e;cien2es (ue3ueden in2er5enir en o2ro 2i3o de reacciones: 2al como 9ormar nucl)o2idos a

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3ar2ir de un a!<car - una ase: o sin2e2i!ar uniones amida. ?e dise=anrio!imas 3ara cor2ar de2erminados R1A con ;nes 2era3)u2icos: remedando laes2ruc2ura - la ac2i5idad ca2al&2ica de las rio!imas na2urales conocidas. ?e 0a3ensado (ue la 9unci8n (ue cum3len es2as rio!imas 3uede ser a3licada 3ara5arios 3rolemas m)dicos: como el c'ncer - el sida: 2eniendo en cuen2a (ue sila mol)cula de R1A es escindida an2es de llegar al riosoma: la codi;caci8n

(ue encierra esa cadena nunca se e*3resar' com3le2amen2e.

RE-ERENCIAS.

%. Da5id 4. 1elson: Mic0el M. Co*: 4e0ninger 3rinci3ios de io(u&mica.7di2orial +reeman. Cuar2a edici8n. Ca3&2ulo $, Me2aolismo del R1A.#'ginas %6%%F.

$. 0223SSS.(uimica5i5a.(.9cen.ua.ar1ue5osT$en9o(uesrio!imas.02m